JPH0415376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガスタービンの排ガスを廃熱ボイラ
で熱回収した後、その排ガスを燃料焚きボイラの
燃焼用空気として利用するシステムに於いて、前
記両ボイラから発生する蒸気量を制御するように
した発生蒸気量の制御方法に関する。

（従来の技術） 一般に、ガスタービンから排出される排ガスは
温度が約400〜600℃と高く、又、排ガス中の残存
酸素濃度も13〜17容量％と比較的多いことから、
この排ガスをボイラ等の燃焼用空気として有効利
用することが行われている。

即ち、ガスタービンの排ガスを排ガスダクトに
よりボイラ等に導いてこれをボイラ等の燃焼用空
気として利用すると共に、余剰の排ガスを排ガス
ダクトから分岐させた分岐ダクト及びこれに接続
された排気スタツクにより大気中へ放出させてい
る。

然し乍ら、この場合、ボイラ等の停止時若しく
は低負荷運転時にはボイラ等の必要空気量が少な
くなる為、排ガスを全て燃焼用空気として利用す
ることができず、余剰の排ガスは高温のまま排気
スタツクから大気中へ放出され、排ガスの保有す
る熱量の多くが無駄になると云う問題がある。

一方、この問題を解決したものとしては、第２
図に示す如く、ガスタービン１８の排ガスG′を
廃熱ボイラ２１で熱回収した上で燃焼用空気とし
て燃料焚きボイラ２０へ供給し、両ボイラ２０，
２１で発生する蒸気をプロセス３０に合流供給さ
せるようにした蒸気供給システムが知られてい
る。

即ち、前記システムは、第２図に示す如く、ガ
スタービン１８と、これに排気ダクト１９を介し
て接続された燃料焚きボイラ２０と、ガスタービ
ン１８と燃料焚きボイラ２０との間の排気ダクト
１９に介設された廃熱ボイラ２１と、前記両ボイ
ラ２０，２１間の排気ダクト１９に分岐ダクト２
２を介して接続されたバイパススタツク２３等か
ら構成されて居り、ガスタービン１８の排ガス
G′は廃熱ボイラ２１で熱回収された後、燃料焚
きボイラ２０へ供給されて燃焼用空気として利用
される。又、燃料焚きボイラ２０の停止時若しく
は低負荷運転時には、排ガスＧは廃熱ボイラ２１
で熱回収された後、分岐ダクト２２及びバイパス
スタツク２３を経て大気中へ放出される。尚、図
に於いて、２４は排気スタツク、２５はダンパ、
２６は燃料用制御弁、２７は蒸気用制御弁、２８
は蒸気圧力検出器、２９は蒸気圧力制御装置であ
る。

而して、かかるシステムにあつては、両ボイラ
２０，２１からプロセス３０に供給する蒸気量を
プロセス３０の負荷つまり蒸気使用量に応じて制
御している。しかし、プロセス３０で使用する蒸
気量が廃熱ボイラ２１で発生する蒸気量より多い
ときは問題はないが、廃熱ボイラ２１で発生する
蒸気量より少ないときには問題がある。すなわ
ち、プロセス３０で使用する蒸気量が廃熱ボイラ
２１で発生する蒸気量よりも少ないときにはガス
タービン１８の負荷を強制的に下げて廃熱ボイラ
２１から発生する蒸気量を下げたり、或は発生し
た蒸気を大気中へ放出するようにしているため、
発生蒸気量を制御する際、ガスタービン１８を定
格以下で運転した場合にはガスタービン１８の運
転が部分負荷になつて該ガスタービン１８は機械
的効率の極めて低いところで運転されることにな
り、又、発生した蒸気を大気中へ放出した場合に
はボイラ給水が無駄になり、プロセスの必要蒸気
量に応じては発生蒸気量の制御を良好な状態で行
えないと云う問題があつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の問題点を解消する為に創案さ
れたものであり、その目的はガスタービンの運転
効率を低下させたり、或は発生した蒸気を放出す
ることなく、発生蒸気量の制御を常時良好な状態
で行える発生蒸気量の制御方法を提供するにあ
る。

（問題点を解決する為の手段） 本発明の発生蒸気量の制御方法は、ガスタービ
ンの排ガスを、廃熱ボイラで熱回収した上で燃焼
用空気として燃料焚きボイラへ供給し、両ボイラ
で発生する蒸気をプロセスに合流供給させるよう
にした蒸気供給システムにおいて、ガスタービン
と廃熱ボイラとの間の排ガスダクト部分に排ガス
の排出用分岐ダクトを接続して、燃料焚きボイラ
へ供給される燃料量と廃熱ボイラへ流入する排ガ
ス量と排ガスの排出用分岐ダクトから大気中へ排
出される排ガス量とを、両ボイラで発生する蒸気
の合計量がプロセスの負荷に応じたものとなるよ
うに、制御させるものである。

（作用） ガスタービンから排出された排ガスは、廃熱ボ
イラに供給されてここで熱回収された後、燃料焚
きボイラへ供給されて燃焼用空気として利用され
る。

そして、両ボイラが発生した蒸気の合計量がプ
ロセスに供給されるが、この蒸気の合計量は、燃
料焚きボイラへ供給される燃料量と廃熱ボイラへ
流入する排ガス量と排ガスの排出用分岐ダクトか
ら大気中へ排出される排ガス量とを制御すること
によつて、プロセスの負荷に応じたものとなるよ
うに調整される。

すなわち、プロセスでの蒸気使用量が多いとき
には、大気中に排出される排ガス量を少なくして
或いは零とすると共に、燃料焚きボイラへ供給さ
れる燃料量及び廃熱ボイラへ流入する排ガス量を
多くして、両ボイラでの蒸気発生量を多くする。
逆に、プロセスでの蒸気使用量が少ないときに
は、大気中に排出される排ガス量を多くすると共
に、燃料焚きボイラへ供給される燃料量及び廃熱
ボイラへ流入する排ガス量を少なくして或いは零
として、両ボイラでの蒸気発生量を少なくする。
このようにして、ガスタービンからの排ガス量と
は関係なく、両ボイラで発生する蒸気の合計量を
プロセスでの使用蒸気量に応じたものに制御する
のである。

したがつて、プロセスでの蒸気使用量が多いと
きには勿論、少ないときにも、ガスタービンの負
荷を強制的に下げたり余剰蒸気が発生するといつ
た不都合や無駄が生じることがない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本発明の制御方法を実施した発生蒸気
量制御システムの系統図である。

前記制御システムは、ガスタービン１と、これ
に排ガスダクト２を介して接続された燃料焚きボ
イラ３と、燃料焚きボイラ３に燃焼ガスダクト４
を介して接続された排気スタツク５と、燃料焚き
ボイラ３に接続された燃料供給管６と、排ガスダ
クト２に介設された廃熱ボイラ７と、両ボイラ
３，７で発生した蒸気Ｓをプロセス８へ導びく導
管９と、ガスタービン１と廃熱ボイラ７との間の
排ガスダクト２に分岐ダクト１０を介して接続さ
れたバイパススタツク１１等から構成されてい
る。又、燃料供給管６には燃料用制御弁１２が、
廃熱ボイラ７と分岐ダクト１０との間の排ガスダ
クト２及び分岐ダクト１０には入口ダンパ１３及
びバイパスダンパ１４が夫々配設されて居り、前
記燃料用制御弁１２及び各ダンパ１３，１４は、
導管９に設けた蒸気圧力検出器１５による検出値
に基づいて蒸気圧力制御装置１６により適宜開閉
制御されるように為されている。従つて、前記燃
料用制御弁１２及び各ダンパ１３，１４の開閉制
御により、燃料焚きボイラ３へ供給される燃料量
と、廃熱ボイラ７へ流入する排ガス量と、分岐ダ
クト１０及びバイパススタツク１１を経て大気中
へ放出される排ガス量とが適宜調節されることに
なり、前記両ボイラ３，７から発生する合計の蒸
気量が制御されることになる。

尚、バイパススタツク１１内には水噴射管１７
が接続されて居り、排ガスＧは水噴射管１７から
の水噴射により減温されてバイパススタツク１１
から排出される。

而して、ガスタービン１から排出された排ガス
Ｇは、通常廃熱ボイラ７へ全量供給されてここで
熱回収された後、燃料焚きボイラ３へ供給され、
該燃料焚きボイラ３に於いて燃焼供給管６より供
給される燃料Ｆの燃焼用空気として利用される。
このときの発生蒸気量は、燃料焚きボイラ３へ供
給される燃料量を燃料用制御弁１２で調節するこ
とにより制御される。

一方、プロセス８で必要な蒸気量が減少し、燃
料焚きボイラ７が停止したとき若しくは低負荷運
転になつたときには燃料量の調節による制御から
各ダンパ１３，１４の開度調節による制御に自動
的に切り替えられ、発生する蒸気量が制御され
る。即ち、入口ダンパ１３を制御して廃熱ボイラ
７へ流入する排ガス量を調節すると共に、バイパ
スダンパ１４を制御して余剰の排ガスＧを分岐ダ
ンパ１０及びバイパススタツク１１を介して大気
中へ放出することにより、発生する蒸気量が制御
される。このとき、バイパススタツク１１から排
出される排ガスＧは、水噴射管１７からの水の噴
射により減温されて排出される為、高温の排ガス
放散による熱公害が防止される。

尚、バイパスダンパ１４が全開状態となつた状
態で廃熱ボイラ７から発生する蒸気量を減少する
必要がある場合には入口ダンパ１３を閉側に制御
し、両ボイラ３，７から発生する合計の蒸気量の
制御を行う。

そして、プロセス８で使用される蒸気Ｓが増加
した場合には前記と逆の操作で蒸気量の制御を行
う。

（発明の効果） 上述の通り、本発明の発生蒸気量の制御方法
は、燃料焚きボイラへ供給される燃料量、廃熱ボ
イラへ流入する排ガス量及び大気中へ放出される
排ガス量を適宜調節することにより、燃料焚きボ
イラ及び廃熱ボイラから発生する合計の蒸気量を
制御するようにした為、発生蒸気量を減少させる
際、ガスタービンの負荷を強制的に下げたり、或
は発生した蒸気を大気中へ放出する必要もなく、
必要な蒸気量に応じて発生蒸気量の制御を常時良
好な状態で行うことができる。

又、本発明の制御方法を使用すれば、ガスター
ビンを必要な発生電力の見合う効率の良い状態で
常時運転することができ、極めて好都合である。

更に、本発明の制御方法を使用すれば、発生し
た蒸気を大気中へ放出する必要もなく、ボイラ給
水が無駄になることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御方法を実施した発生蒸気
量制御システムの系統図、第２図は従来の発生蒸
気量制御システムの系統図である。 １はガスタービン、３は燃料焚きボイラ、７は
廃熱ボイラ、１０は分岐ダクト、１１はバイパス
スタツク、Ｇは排ガス、Ｆは燃料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガスタービン１の排ガスＧを、廃熱ボイラ７
   で熱回収した上で燃焼用空気として燃料焚きボイ
   ラ３へ供給し、両ボイラ３，７で発生する蒸気を
   プロセス８に合流供給させるようにした蒸気供給
   システムにおいて、ガスタービン１と廃熱ボイラ
   ７との間の排ガスダクト２部分に排ガスの排出用
   分岐ダクト１０を接続して、燃料焚きボイラ３へ
   供給される燃料Ｆ量と廃熱ボイラ７へ流入する排
   ガスＧ量と排ガスの排出用分岐ダクト１０から大
   気中へ排出される排ガスＧ量とを、両ボイラ３，
   ７で発生する蒸気の合計量がプロセス８の負荷に
   応じたものとなるように、制御させることを特徴
   とする発生蒸気量の制御方法。